JP2008233078A - エネルギ検出器及び関連装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ポータブルＸ線検出器を電磁遮蔽する。
【解決手段】本発明では、ポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽する（５２）。別の面における本発明の方法は、ポータブルＸ線検出器についての電磁干渉を検出する段階と、電磁干渉が検出されたときにポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽するように使用者に催促する段階とを含む。更に本発明の別の面では、ポータブルＸ線検出器が提供され、この検出器は、Ｘ線検出部材と、前記Ｘ線検出部材を少なくとも部分的に電磁遮蔽するように配置された、使用者により取り外し可能な電磁干渉遮蔽部材とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に云えば、イメージング方法及び装置に関するものであり、より具体的には、ポータブルＸ線検出器及び関連装置に関するものである。

時の経過につれて、Ｘ線検出器はますます低いエネルギのＸ線を検出するように設計されている。その結果として、Ｘ線検出器はまた、干渉に対して、特に電磁干渉（ＥＭＩ）に対してますます敏感になっている。ポータブルＸ線検出器は典型的には、病院中を移動式ユニットにより動かされて、様々なレベルのＥＭＩを受けることが多い。これは、ＥＭＩを無くすか又は非常に低いレベルにすることのできる特別な部屋に通常収容されている固定の検出器とは異なる。
米国特許第５４９９２８１号 米国特許出願公開第２００４０１５４８１５号

ＥＭＩは画像アーティファクトを引き起こす虞がある。アーティファクトの低減は医学的イメージングにおいては常に望ましいことである。従って、電磁干渉を低減又は除くことは望ましいことであろう。

本発明の一面における方法は、ポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽する段階を含む。

別の面における方法は、ポータブルＸ線検出器についての電磁干渉を検出する段階と、電磁干渉が検出されたときにポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽するように使用者に催促する段階とを含む。

更に別の面では、ポータブルＸ線検出器を提供する。この検出器は、Ｘ線検出部材と、前記Ｘ線検出部材を少なくとも部分的に電磁遮蔽するように配置された、使用者により取り外し可能な電磁干渉遮蔽部材とを含む。

本書では、例えば、それに制限されないが、Ｘ線システムのような、イメージング・システムに役に立つ方法及び装置を説明する。装置及び方法は図面を参照して例示しており、図面では、全図を通じて同じ要素には同じ参照数字を付している。このような図は本発明を制限するものではなく図解のためのものであり、本発明の装置及び方法の模範的な実施形態の説明を容易にするために含まれている。

図１は、コード用の開口部又はポート１２を含むポータブルＸ線検出器１０を示す。図２は、検出器１０が、Ｘ線検出部材１４と、このＸ線検出部材１４を少なくとも部分的に電磁遮蔽するように配置された、使用者により取り外し可能な電磁干渉遮蔽部材１６とを含むことを示す。ほぼ正方形又は長方形の部材１６を示しているが、部材１６の機能が部材１６の形状よりも遙かに重要である。使用中は、部材１６は、この遮蔽部材が存在しない場合にＸ線検出部材１４に悪影響を及ぼすことのある何らかの電磁干渉を低減又は除去する。

図３は、層状に積み重ねた複数の電磁遮蔽体１６を含む場合の検出器１０の側面図である。遮蔽体１６は様々な形態を取ることができる。例えば、一実施形態では、遮蔽体１６は、比較的高い透磁率を持つ金属箔とすることができる。比較的高い透磁率とは、１０００ヘンリー／メートルの範囲であることを意味する。異なる層の実施形態では、各層は同じ材料とすることができ、或いは電磁遮蔽体によってカバーすべき所望の電磁エネルギ帯に依存して異なる材料を使用することができる。例えば、アルミニウムは高い周波数の場合に有用であり、鋼及びアムニックル(Amunickle) が中位の周波数の場合に有用であり、アムメタル(Amumetal)は低い周波数の場合に有用である。アムニックル及びアムメタルは共に、米国ペンシルバニア州フィラデルフィア所在のアムニール・マニュファクチャリング社(Amuneal Manufacturing Corp)から市販されている。当然のこととして、これらは例として示したもので、制限する目的で述べたものではなく、電磁遮蔽材料として有用な適当な材料は多数ある。「低い周波数」とは、約１００キロヘルツよりも低い範囲を意味し、また「中位の周波数」とは、約１００キロヘルツ〜約８００キロヘルツを意味し、また「高い周波数」とは、約８００キロヘルツよりも高いことを意味する。

図４は検出器１０の分解図であり、検出器１０は、上側カバー部品２０と、下側カバー部品２２と、カーボン・グラファイト部品２３と、カーボン部品２３の下に配置され且つ上側カバー部品２０及び下側カバー部品２２の側部が合わさる領域の中へオーバーラップするような大きさを持つ電磁遮蔽体２４とを含んでいる。一実施形態では、上側カバー部品２０及び下側カバー部品２２の側部が合わさる領域の中にガスケット２６も配置される。ガスケットは、一実施形態では、ガスケットが検出器１０における電磁干渉を低減又は除去するように作用するように、その電磁遮蔽特性について選択された材料で作られる。図には別個の遮蔽体２４を示しているが、上側カバー部品２０及び下側カバー部品２２の一方又は両方をその電磁遮蔽特性について選択された材料で作って、上側カバー部品２０及び／又は下側カバー部品２２が検出器１０における電磁干渉を低減又は除去するように作用するようにする。製造は、異なる材料の複数の層を使用して所望の遮蔽を達成するか、又は所望の電磁特性を持つ化合物を使用して上側カバー部品２０及び下側カバー部品２２の一方又は両方をモールド成形又は他の方法で生成するようにすることができる。化合物の中に所望のＥＭＩ防止特性を持つ材料と所望の構造的特性を持つ材料とを使用して、単一のパッケージで支持及びＥＭＩ遮蔽の両方を行う一体化した検出器支持構造を得ることができる。

図５は、上側部分３０及び下側部分３２を含む電磁遮蔽装置２８を示す。上側部分３０及び下側部分３２の一方及び両方は、電磁遮蔽構造を配置し且つ取り外すことのできる窓又はドア３４を含む。図６は、ドア又は窓３４をより良く示す上面図である。図５に戻って説明すると、装置２８は、検出器１０のようなＸ線検出器を受容して取り囲む大きさにされる。装置２８は、意図的な電磁遮蔽を設けるように製造されていなかった検出器について電磁遮蔽を可能にする。換言すると、装置２８は、意図的な電磁遮蔽を備えていなかった検出器に後から意図的な電磁遮蔽を追加するのを容易にする。

図７は、二枚貝形の形状を持つ装置２８を示す。図７は更に、上側半部３０及び下側半部３２が合わさる場所にガスケット２６を示す。図にはコード４０も示されており、コード４０は電力コード又はデータ・コードであってよく、また一実施形態では、電子的に遮蔽されている。更に、検出器の全ての代わりに検出器の構成部品に対して付加的なＥＭＩ遮蔽を設けるのが望ましいことがあり、本書で用いる「ポータブルＸ線検出器を遮蔽する」とは、少なくとも部分的に遮蔽することを意味し、完全に遮蔽することだけに制限されない。図７には、装置２８はそれ自身が電磁遮蔽体として作用するように構成されるものとして示している。しかしながら、図８に示されるように、別個の遮蔽体３６も考えられる。図には１つの遮蔽体３６を示しているが、他の実施形態では複数の遮蔽体を使用する。実験により、２つの低Ｘ線減弱フィルムを２つの層として積み重ねる方が、２つの層に等しい厚さを持つ単一の層を使用する場合よりも良好であることが判明している。換言すると、間に詰め物材料を含む２つの０．２５ｍｍのフィルムを使用する方が、１つの０．５ｍｍのフィルムを使用するよりも電磁干渉を低減又は除去するのに一層効果的である。

図９は、ポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽する段階５２を含む方法を示す。ここで、従来、Ｘ線検出器が、シンチレータ、フォトダイオード、コンデンサなどのような複数の部品及び回路を含んでいること、並びに、相異なる部品の配置及び／又はその中に部品が嵌め込まれるハウジングの配置に伴って何らかの電磁遮蔽が付随的に備わっていることがあることに留意されたい。しかしながら、従来のこのような電磁遮蔽はポータブルＸ線検出器について意図的に設けられたものではないと信じられる。

１つのオプションは、検出器の最初の製造中にポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽すること（段階５４）である。別のオプションは、検出器の最初の製造後に、追加導入として、ポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽すること（段階５６）である。換言すると、本書で説明した方法及び装置を使用して、何ら意図的な電磁遮蔽を施していない既存のポータブルＸ線検出器に電磁遮蔽体を追加導入することができる。一実施形態では、意図的に電磁遮蔽する段階５２を遂行する前に、電磁干渉が検出される（段階５８）。一実施形態では、検出器の周りに閉じた磁路を生成すること（段階６０）によって、電磁遮蔽が生成される。更に、電磁干渉の検出は、検出器始動シーケンスの一部として自動的に行うことができる。換言すると、検出器が最初にターンオンされたとき、検出器素子補正ベクトル又は値を装入することのような他の典型的な始動動作の中で、シーケンスの一部はＥＭＩ（電磁干渉）を検出することを含む。

ＥＭＩを検出するために様々な方法がある。有用と分かった１つの方法は、少なくとも１つの暗い画像を取得することである（段階６４）。本書で用いる「暗い画像」とは、Ｘ線源をターンオフすることによって得られる画像を表す。ＥＭＩを検出することを含む実施形態では、ＥＭＩが存在しないときＥＭＩ遮蔽体が存在しなくても使用者が走査を行うことができると予想される。これは、どのＥＭＩ遮蔽体も本質的に少なくとも幾分かのＸ線を吸収するので有益である。従って、患者Ｘ線線量とＥＭＩ遮蔽体との間で妥協点があり、多くの実施形態では、実質的にＥＭＩが存在しないことが使用者に通知される。物理的な現実の状況と同様に、ＥＭＩは常に存在する。従って、ＥＭＩについて所定の限界が使用される。一実施形態では、異なる周波数に対しては異なる限界が使用される。更に、ＥＭＩはそれ自体停止させることができないが、ＥＭＩは方向を変えることができる。例えば、一実施形態は、導波器の周りに閉じた磁路を生成し、導波器は磁界の方向を変えて、検出器がＥＭＩを所望のレベル以下に低減するようにする。本書で述べた方法及び装置の１つの技術的効果は、ＥＭＩの低減である。

暗い画像は、検出器スクラッビング(scrubbing) と呼ばれるものを遂行するときに取得することができる。検出器スクラッビングは、コンデンサが完全に充電されて、検出器がポーリングされたときである。当該分野で公知のように、検出器は、Ｘ線を受けて、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ層を持つ。次いで可視光は、画像取得モードでコンデンサに接続されたフォトダイオードに衝突する。しかしながら、検出器スクラッビング・モードで、コンデンサは人工的に完全に充電された状態に保持される。「人工的」とは、フォトダイオードが変換された光子を受け取ること以外のことを意味する。更に、実施形態によっては、２つの暗い画像を得て比較することにより、ＥＭＩの存在又はＥＭＩのレベルを検出する。例えば、１つの暗い画像は既知のＥＭＩの無い場所で生成することができ、この画像を保存する。次いで、各々の電源オン（任意の場所で）の際に第２の暗い画像を生成し、これらの２つの画像を比較することによって、ＥＭＩが存在するかどうか、及びそのレベルがどの位であるのかを決定することができる。

本発明の利益は、典型的には小動物の研究に用いられるシステムのような非人間用のイメージング・システムにも得られると考えられる。更に、本発明の利益は、例えば、それらに限定されないが、空港又は他の輸送センタ用の荷物走査ＣＴシステムのような工業用又は輸送業用に用いられるシステムのような非医学的イメージング・システムにも得られると考えられる。

本書で用いられるような単数で表した又は数を特記していない要素又は段階は、特に明記していない限り複数の要素又は段階を排除していないことを理解されたい。更に、本発明の「一実施形態」とは、引用した特徴を同様に取り入れている追加の実施形態の存在を排除していると解釈すべきではない。

これまで模範的な実施形態を詳しく説明した。組立体及び方法は本書に述べた特定の実施形態に制限されず、むしろ各々の組立体及び／又は方法の構成要素を、本書に述べた他の構成要素とは独立に且つ別々に利用できる。

本発明を様々な特定の実施形態について説明したが、当業者には本発明が特許請求の範囲に記載の精神及び範囲内で変更して実施できることが認められよう。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

ポータブルＸ線検出器を例示する。 図１の検出器が、Ｘ線検出部材と、該Ｘ線検出部材を少なくとも部分的に電磁遮蔽するように配置された、使用者により取り外し可能な電磁干渉遮蔽部材とを含むことを示す略図である。 層状に積み重ねた複数の電磁遮蔽体を含む図１及び２の検出器の概略側面図である。 上側カバー部品及び下側カバー部品を設けた図１〜図３の検出器を示す略図である 上側部分及び下側部分を含む電磁遮蔽装置を示す略図である。 図５の遮蔽装置のドア又は窓をより良く示す上面図である。 二枚貝形の形状を持つ遮蔽装置を示す略図である。 想定される別の遮蔽体を示す略図である。 ポータブルＸ線検出器を意図的に電磁遮蔽する段階を含む方法を示すブロック図である。

符号の説明

１０ Ｘ線検出器
１２ 開口部又はポート
１４ Ｘ線検出部材
１６ 電磁干渉遮蔽部材
２０ 上側カバー部品
２２ 下側カバー部品
２３ カーボン・グラファイト部品
２４ 電磁遮蔽体
２６ ガスケット
２８ 電磁遮蔽装置
３０ 上側部分
３２ 下側部分
３４ ドア又は窓
３６ 遮蔽体
４０ コード

Claims (10)

1. Ｘ線検出部材（１４）と、
   前記Ｘ線検出部材を少なくとも部分的に電磁遮蔽するように配置された、使用者により取り外し可能な電磁干渉遮蔽部材（１６）と、
   を含むポータブルＸ線検出器（１０）。
2. 前記遮蔽部材（１６）は二枚貝形部材を有している、請求項１記載の検出器（１０）。
3. 更に、前記二枚貝形部材の上部と前記二枚貝形部材の下部との間に配置されたＥＭＩ防止ガスケット（２６）を含んでいる請求項２記載の検出器（１０）。
4. 前記遮蔽部材（１６）は比較的高い透磁率の箔を含んでいる、請求項１記載の検出器（１０）。
5. 前記遮蔽部材（１６）は２つ以上の層を含んでいる、請求項１記載の検出器（１０）。
6. ポータブルＸ線検出器（１０）を意図的に電磁遮蔽する段階（５２）を含んでいる方法。
7. 前記意図的に電磁遮蔽する段階（５２）は、ポータブルＸ線検出器（１０）の最初の製造中にポータブルＸ線検出器（１０）を意図的に電磁遮蔽する段階（５４）を含んでいる、請求項６記載の方法。
8. 前記意図的に電磁遮蔽する段階（５２）は、ポータブルＸ線検出器（１０）の最初の製造後に、追加導入として、ポータブルＸ線検出器（１０）を意図的に電磁遮蔽する段階（５６）を含んでいる、請求項６記載の方法。
9. ポータブルＸ線検出器についての電磁干渉を検出する段階（５８）と、
   電磁干渉が検出されたときにポータブルＸ線検出器（１０）を意図的に電磁遮蔽するように使用者に催促する段階（５２）と、
   を含む方法。
10. 前記検出する段階は、検出器の始動時に自動的に検出する段階（６２）を含んでいる、請求項９記載の方法。

Images